RU2748101C1 - Hinge hopper car (options) - Google Patents

Hinge hopper car (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2748101C1
RU2748101C1 RU2020135041A RU2020135041A RU2748101C1 RU 2748101 C1 RU2748101 C1 RU 2748101C1 RU 2020135041 A RU2020135041 A RU 2020135041A RU 2020135041 A RU2020135041 A RU 2020135041A RU 2748101 C1 RU2748101 C1 RU 2748101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ball
center plate
hopper car
shaft
hinge part
Prior art date
Application number
RU2020135041A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Вячеславович Клемин
Александр Владимирович Маненков
Олег Юрьевич Шулдрин
Original Assignee
Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") filed Critical Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Priority to RU2020135041A priority Critical patent/RU2748101C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748101C1 publication Critical patent/RU2748101C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D7/00Hopper cars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G5/00Couplings for special purposes not otherwise provided for
    • B61G5/02Couplings for special purposes not otherwise provided for for coupling articulated trains, locomotives and tenders or the bogies of a vehicle; Coupling by means of a single coupling bar; Couplings preventing or limiting relative lateral movement of vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to rail transport, namely to the structure of an articulated hopper car. The hopper car consists of a chassis (1), automatic coupler equipment (2), two adjacent sections (3), each of which consists of a body (4), which is mounted on a frame (5). The frames (5) of the two sections of the hopper car are adjacent and connected by an articulated device for articulating the cars and rest in the area of the articulation device (6) on a common bogie. The device (6) of the hinge type for connection of cars includes a center plate and a hinge part, while the center plate part consists of a center plate, a shank and a body. Inside the cavity of the body of the center plate, the lower and upper liners are installed, to the inner spherical surfaces of which a ball is tightly held, held by a clamping flange fixed on the body, and having a shaft of variable cross-section in height, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in the ball from the opposite side from the shaft and is the geometric center of rotation of the trolley. The ball shaft is rigidly fixed in the drive element of the hinge part. In the version of the hopper car, the shaft is made of a conical shape and is fixed in the hinge part by a transition sleeve having a conical mating surface.
EFFECT: invention simplifies the manufacture, increases the reliability and maintainability of the structure.
14 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции сочлененного вагона-хоппера.SUBSTANCE: invention relates to railway transport, in particular to the structure of an articulated hopper car.

Известно, что подвижной состав железнодорожного транспорта в ряде случаев состоит из сочлененных вагонов, соединенных между собой с помощью специального шарнирного устройства - узла сочленения. Данный узел должен выдерживать нормативные продольные, поперечные, вертикальные нагрузки, возникающие во всех направлениях во время движения железнодорожного транспорта.It is known that the rolling stock of railway transport in a number of cases consists of articulated cars, interconnected by means of a special hinge device - an articulation unit. This unit must withstand the standard longitudinal, lateral, vertical loads arising in all directions during the movement of railway transport.

Известна конструкция шарнирного узла соединения грузовых вагонов (патент RU 161501, МПК B61G 5/02, B61D 3/10, опубл. 17.07.2015), которая состоит из пятниковой и поводковой частей. Пятниковая часть имеет внутри корпуса поверхности для сопряжения с поводковой частью по опорной поверхности и упорной поверхности через вкладыши, при этом поверхности сопряжения подвижных деталей между собой имеют сферическую форму. Общая сборка узла соединения производится посредством вертикально установленного стержня, соединяющего пятниковую и поводковую части между собой.Known design of the articulated joint of freight cars (patent RU 161501, IPC B61G 5/02, B61D 3/10, publ. 17.07.2015), which consists of center plate and drive parts. The center plate part has surfaces inside the body for mating with the driving part along the supporting surface and the abutting surface through the liners, while the mating surfaces of the moving parts have a spherical shape. The general assembly of the connection unit is carried out by means of a vertically installed rod that connects the center plate and the drive part to each other.

Недостатком данной конструкции шарнирного узла соединения грузовых вагонов является сложность ее изготовления, особенно отливки пятниковой части, наличие большого количества деталей сложной формы, которые сопрягаются между собой по сферическим поверхностям, малая площадь опорной поверхности между поводковой и пятниковой частями, незащищенность пар трения от попадания пыли и посторонних предметов и, как следствие, ее низкая надежность и ремонтопригодность.The disadvantage of this design of the articulated joint of freight cars is the complexity of its manufacture, especially the casting of the center plate part, the presence of a large number of parts of complex shape that mate with each other along spherical surfaces, a small area of the supporting surface between the driver and center plate parts, the insecurity of friction pairs from dust and foreign objects and, as a result, its low reliability and maintainability.

Известна конструкция устройства шарнирного типа для сочленения вагонов (патент RU 147170, МПК B61G 1/00, опубл. 07.08.2014). Устройство состоит из пятниковой части и шарнирной части, при этом пятниковая часть имеет на одном конце хвостовик коробчатой формы, на втором конце имеет пятник в нижней части и боковые продольные стенки над пятником, в полость между которыми в продольном направлении входит упомянутая шарнирная часть, имеющая хвостовик прямоугольной формы на одном конце, а на другом конце, входящем между боковыми стенками пятниковой части, имеет цилиндрическое сквозное отверстие с осью, перпендикулярной оси пути, с плотно установленной в нем обоймой со сферической внутренней поверхностью, внутри которой расположен шар, плотно прилегающий к внутренней поверхности обоймы, с выступающими из него с двух сторон по оси отверстия валами, имеющими с одной стороны цилиндрическую форму с осью, перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющими плоскую форму, упомянутые валы входят в отверстия в боковых продольных стенках пятниковой части, имеющие с одной стороны цилиндрическую форму с осью, перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющие плоскую форму, валы закрепляются клиньями, установленными между плоскими сторонами указанных отверстий и валов.Known design of the device of the articulated type for articulation of cars (patent RU 147170, IPC B61G 1/00, publ. 07.08.2014). The device consists of a center plate and a hinge part, while the center plate has a box-shaped shank at one end, at the second end it has a center plate in the lower part and lateral longitudinal walls above the center plate, into the cavity between which in the longitudinal direction the mentioned hinge part having a shank rectangular at one end, and at the other end, entering between the side walls of the center plate part, has a cylindrical through hole with an axis perpendicular to the axis of the path, with a cage tightly installed in it with a spherical inner surface, inside which a ball is located, tightly adhering to the inner surface cages, with shafts protruding from it on both sides along the axis of the hole, having on one side a cylindrical shape with an axis perpendicular to the axis of the path, and on the opposite side having a flat shape, the said shafts enter the holes in the lateral longitudinal walls of the center plate part, having on one sides cylindrical with axis, perpendicular the icular axis of the path, and on the opposite side having a flat shape, the shafts are fixed with wedges installed between the flat sides of the indicated holes and shafts.

Недостатком такого технического решения является сложность конструкции, малая площадь сопряжения поверхности шара с поверхностью обоймы в шарнирной части, сложность сборки, что повышает трудоемкость изготовления, снижает надежность и ремонтопригодность.The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design, the small interface area of the surface of the ball with the surface of the cage in the hinge part, the complexity of assembly, which increases the complexity of manufacturing, reduces reliability and maintainability.

Известна конструкция железнодорожного вагона, содержащая кузов, включающий две секции, соединенные между собой с помощью узла сочленения, установленные своими консольными частями на крайние ходовые тележки и в области узла сочленения на общую среднюю ходовую тележку, отличающийся тем, что расстояние d между секциями кузова не превышает значения, равного: d=0,25Б-К, где Б - длина базы вагона, К - длина консольной части секции (патент RU 185 360, МПК B61D 7/00, B61F 3/12 (2006.01), опубл. 03.12.2018).A known design of a railway car, containing a body, including two sections, interconnected by means of an articulation unit, installed with their cantilever parts on the extreme running bogies and in the area of the articulation unit on a common middle bogie, characterized in that the distance d between the body sections does not exceed values equal to: d = 0.25B-K, where B is the length of the car base, K is the length of the cantilever section (patent RU 185 360, IPC B61D 7/00, B61F 3/12 (2006.01), publ. 03.12.2018 ).

Недостатком такого технического решения является то, что при расстоянии между секциями менее 200 мм может произойти касание секций при движении состава. Кроме этого, узел сочленения может быть произвольной конструкции, что может сказаться на надежности вагона-цистерны.The disadvantage of this technical solution is that when the distance between the sections is less than 200 mm, the sections may touch when the train is moving. In addition, the articulation unit can be of arbitrary design, which can affect the reliability of the tank car.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является сочлененный вагон-хоппер, включающий пару концевых узлов, на внешних концах которых установлены сцепные устройства. Между указанными концевыми узлами соединено множество промежуточных узлов. Множество шарнирных соединительных узлов соединяют концевые и промежуточные узлы. Пара корпусов боковых подшипников установлена на каждой стороне шарнирных соединительных узлов. Узел удлинительного рычага подшипника со стороны корпуса расположен в опоре с каждым из корпусов бокового подшипника и соединяет два конца соседних узлов. Торсионные коробки простираются по ширине внутренних концов концевых узлов и противоположных концов промежуточных узлов, несут верхний блок надрессорной балки и соединены с узлами удлинительных рычагов подшипников со стороны корпуса. (патент US 5259322 A, МПК B61D 17/00, B61D 7/00, опубл. 09.11.1993).Closest to the claimed invention is an articulated hopper car, including a pair of end assemblies, at the outer ends of which are coupled devices. A plurality of intermediate nodes are connected between these end nodes. A plurality of pivot joints connect the end and intermediate joints. A pair of side bearing housings are installed on each side of the pivot joints. A housing-side bearing extension arm assembly is located in support with each of the side bearing housings and connects two ends of adjacent assemblies. The torsion boxes extend across the width of the inner ends of the end assemblies and opposite ends of the intermediate assemblies, carry the upper bolster block and are connected to the bearing extension arm assemblies from the housing side. (US patent 5259322 A, IPC B61D 17/00, B61D 7/00, publ. 09.11.1993).

Недостатком такого технического решения является сложность конструкции, сложность сборки, что повышает трудоемкость изготовления, снижает надежность и ремонтопригодность.The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design, the complexity of the assembly, which increases the complexity of manufacturing, reduces reliability and maintainability.

Задачей изобретения является создание вагона-хоппера с большой грузоподъемностью, с обеспечением безопасности перевозки грузов, с использованием разборного устройства шарнирного типа для сочленения вагонов, технологичным в изготовлении и с повышенной надежностью и ремонтопригодностью.The objective of the invention is to create a hopper car with a large carrying capacity, ensuring the safety of cargo transportation, using a collapsible articulated device for joining carriages, technologically advanced in production and with increased reliability and maintainability.

Техническим результатом является простота изготовления, повышение надежности и ремонтопригодности конструкции.The technical result is simplicity of manufacture, increased reliability and maintainability of the structure.

Указанный технический результат достигается благодаря созданию вагона-хоппера, содержащего ходовую часть, автосцепное оборудование, две смежные секции, каждая из которых состоит из кузова, который установлен на раму. Рамы двух секций вагона-хоппера являются смежными и соединены устройством шарнирного типа для сочленения вагонов и опираются в зоне устройства сочленения на общую ходовую тележку. Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов включает в себя пятниковую и шарнирную части, при этом пятниковая часть состоит из пятника, хвостовика коробчатого сечения и корпуса с внутренней полостью. Внутри полости корпуса пятниковой части установлены нижний и верхний вкладыши, которые посредством прижимного фланца, закрепленного сверху на корпусе, удерживают шар, плотно прилегающий по своей сферической поверхности к внутренним сферическим поверхностям вкладышей. Шар имеет вал переменного по высоте сечения, ось симметрии которого совпадает с осью отверстия, выполненного в шаре с противоположной стороны от вала и являющегося геометрическим центром поворота тележки, причем вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части.The specified technical result is achieved due to the creation of a hopper car containing a chassis, automatic coupler equipment, two adjacent sections, each of which consists of a body, which is mounted on a frame. The frames of the two sections of the hopper car are adjacent and connected by an articulated device for joining the cars and rest on a common bogie in the area of the articulation device. A hinge-type device for articulating cars includes a center plate and a hinge part, while the center plate part consists of a center plate, a box-section shank and a body with an internal cavity. Inside the cavity of the body of the center plate, the lower and upper inserts are installed, which, by means of a clamping flange fixed on top of the body, hold the ball tightly adhering along its spherical surface to the inner spherical surfaces of the inserts. The ball has a shaft of variable cross-section, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in the ball on the opposite side of the shaft and which is the geometric center of rotation of the bogie, and the shaft of the ball is rigidly fixed in the driving element of the hinge part.

Вариантом исполнения является вагон-хоппера, в котором в устройстве сочленения шар крепится к шарнирной части с помощью вала конической формы и переходной втулки, имеющих конические сопрягаемые поверхности.An embodiment is a hopper car, in which, in the articulation device, the ball is attached to the hinge part by means of a tapered shaft and an adapter sleeve having tapered mating surfaces.

Признаками изобретения являются:The features of the invention are:

1) Вагон-хоппер,1) Hopper car,

2) содержащий ходовую часть, автосцепное оборудование, две смежные секции, каждая из которых содержит кузов и раму, 2) containing a chassis, automatic coupler equipment, two adjacent sections, each of which contains a body and a frame,

3) смежные рамы соединены узлом сочленения и опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку,3) adjacent frames are connected by an articulation unit and rest in the area of the articulation unit on a common undercarriage,

4) устройство шарнирного типа для сочленения вагонов, содержащее пятниковую и шарнирную части,4) a device of the articulated type for articulation of cars, containing a center plate and a hinge part,

5) пятниковая часть устройства содержит пятник, переходящий в корпус с внутренней полостью,5) the center plate part of the device contains a center plate, passing into the body with an internal cavity,

6) внутри внутренней полости установлены нижний и верхний вкладыши,6) lower and upper liners are installed inside the inner cavity,

7) вкладыши удерживают шар, плотно прилегающий к внутренним сферическим поверхностям вкладышей,7) the liners hold the ball tightly against the inner spherical surfaces of the liners,

8) шар имеет в своем составе вал переменного по высоте сечения, ориентированный вертикально вверх, с помощью которого шар жестко фиксируется в шарнирной части устройства,8) the ball contains a shaft of variable cross-section in height, oriented vertically upward, with the help of which the ball is rigidly fixed in the hinge part of the device,

9) фиксация вкладышей и плотный контакт с шаром осуществляется за счет прижимного фланца, крепящегося сверху к корпусу пятниковой части с помощью болтовых соединений, 9) fixation of the liners and tight contact with the ball is carried out due to the clamping flange, which is attached from above to the body of the center plate by means of bolted connections,

10) между нижним вкладышем и прижимным фланцем установлена тарельчатая пружина,10) a Belleville spring was installed between the lower insert and the clamping flange,

11) пятник, нижний вкладыш и шар с валом имеют отверстия под шкворень, которые располагаются на одной оси, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона, 11) the center plate, the lower insert and the ball with the shaft have holes for the kingpin, which are located on one axis, which is the geometric center of rotation of the carriage bogie,

12) шарнирная часть имеет поводковый элемент с отверстием для сопряжения с валом шара, 12) the hinge part has a driver element with a hole for mating with the ball shaft,

13) шарнирная часть имеет опустошение для облегчения веса конструкции,13) the hinge part has an emptying to lighten the weight of the structure,

14) пятниковая и шарнирная части имеют также в своем составе и выполненные с ними заодно хвостовики коробчатого сечения, предназначенные для крепления в хребтовой балке вагона с помощью сварки, либо заклепок,14) center plate and hinge parts also include box-section shanks made with them in one piece, intended for fastening in the center beam of the car by welding or rivets,

15) в месте перехода поводкового элемента шарнирной части к хвостовику коробчатого сечения предусмотрены ребра жесткости,15) stiffeners are provided in the place of transition of the driving element of the hinge part to the shank of the box section,

16) шар крепится к шарнирной части с помощью вала конической формы и переходной втулки, имеющих конические сопрягаемые поверхности (вариант исполнения 2),16) the ball is attached to the hinge part using a tapered shaft and an adapter sleeve with tapered mating surfaces (version 2),

17) расстояние между смежными секциями составляет 250-1050 мм.17) the distance between adjacent sections is 250-1050 mm.

Признаки 1-5, 12, 14 являются общими с прототипом, признаки 6-11, 13, 15, 16 являются существенными отличительными признаками изобретения. Признак 17 является дополняющим признаком заявляемого изобретения.Features 1-5, 12, 14 are common with the prototype, features 6-11, 13, 15, 16 are essential distinctive features of the invention. Feature 17 is a complementary feature of the claimed invention.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен сочлененный вагон-хоппер, на фиг. 2 изображено устройство шарнирного типа для сочленения вагонов в разрезе, на фиг. 3 - вариант исполнения 2 вала шара и способа крепления шара в поводковом элементе шарнирной части устройства, на фиг. 4 - фрагмент фиксации вкладышей прижимным фланцем с применением тарельчатой пружины, на фиг. 5 - общий вид устройства в изометрии.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows an articulated hopper car; FIG. 2 shows a device of the articulated type for articulating cars in section, FIG. 3 - embodiment 2 of the ball shaft and the method of fastening the ball in the driving element of the hinge part of the device, FIG. 4 is a fragment of fixing the inserts with a clamping flange using a Belleville spring, FIG. 5 is a general isometric view of the device.

Первый вариант исполнения. Вагон-хоппер (фиг. 1) содержит ходовую часть 1, автосцепное оборудование 2, две смежные секции 3, каждая из которых состоит из кузова 4, который установлен на раму 5. Рамы 5 двух секций 3 вагона-хоппера являются смежными и соединены устройством шарнирного типа для сочленения вагонов 6, включающее в себя пятниковую 7 и шарнирную 8 части (фиг. 2, 5). Расстояние между секциями 3 составляет 250 - 1050 мм. Смежные рамы 5, соединенные устройством сочленения 6, опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку 1 (фиг. 1). Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов 6 выполнено разборным, и его части выполнены методом литья. Пятниковая часть 7 устройства состоит из пятника 9, переходящего в корпус 10 с внутренней полостью, внутри которой установлены нижний 11 и верхний 12 вкладыши, которые удерживают шар 13, плотно прилегающий к внутренним сферическим поверхностям вкладышей 11 и 12 и имеющий вал 14 переменного по высоте сечения с резьбой на конце, с помощью которого шар 13 жестко фиксируется в поводковом элементе 15 шарнирной части 8 устройства. Фиксация вкладышей 11, 12 и плотный контакт с шаром 13 осуществляется за счет прижимного фланца 16, крепящегося сверху к корпусу 10 пятниковой части 7 с помощью болтовых соединений. Нижний 11 и верхний 12 вкладыши установлены с зазором между собой. Верхний вкладыш 12 имеет в верхней части отверстие с размером, превышающим наибольший размер вала 14 в основании с шаром 13. Между верхним вкладышем 12 и прижимным фланцем 16 установлена тарельчатая пружина 17 в сжатом состоянии (фиг. 4). Пятник 9, нижний вкладыш 11 и шар 13 с валом 14 имеют отверстия под шкворень (позицией не обозначен), которые располагаются на одной вертикальной оси, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона, при этом диаметр отверстия в шаре 13 больше диаметров отверстий в пятнике 9 и вкладыше 11. Шарнирная часть 8 имеет поводковый элемент 15 с отверстием под вал 14 шара 13, а также опустошение 18, для облегчения веса конструкции (фиг. 2). Пятниковая 7 и шарнирная 8 части имеют в своем составе хвостовики 19 коробчатого сечения, предназначенные для крепления к хребтовой балке вагона с помощью сварки, либо заклепок. В месте перехода поводкового элемента 15 шарнирной части 8 к хвостовику 19 предусмотрены ребра жесткости 20. Диаметр шара 13 может составлять 250-350 мм. Отверстие в прижимном фланце 16 для выхода вала 14 шара 13 может быть закрыто грязезащитным кожухом.The first version of the execution. The hopper car (Fig. 1) contains a chassis 1, automatic coupler equipment 2, two adjacent sections 3, each of which consists of a body 4, which is mounted on a frame 5. Frames 5 of two sections 3 of a hopper car are adjacent and connected by an articulated device type for articulation of cars 6, including center plate 7 and hinge 8 parts (Fig. 2, 5). The distance between sections 3 is 250 - 1050 mm. Adjacent frames 5, connected by articulation device 6, rest in the area of the articulation unit on a common undercarriage 1 (Fig. 1). The articulated device for articulating cars 6 is collapsible, and its parts are made by casting. The center plate part 7 of the device consists of a center plate 9, passing into the housing 10 with an internal cavity, inside which the lower 11 and upper 12 liners are installed, which hold the ball 13, which is tightly attached to the inner spherical surfaces of the liners 11 and 12 and has a shaft 14 of variable cross-section height with a thread at the end, with which the ball 13 is rigidly fixed in the driving element 15 of the hinge part 8 of the device. The fixation of the liners 11, 12 and tight contact with the ball 13 is carried out by means of the clamping flange 16, which is attached from above to the body 10 of the center plate part 7 by means of bolted connections. The lower 11 and upper 12 liners are installed with a gap between them. The upper liner 12 has a hole in the upper part with a size exceeding the largest size of the shaft 14 at the base with the ball 13. Between the upper liner 12 and the clamping flange 16 there is a Belleville spring 17 in a compressed state (Fig. 4). The center plate 9, the lower insert 11 and the ball 13 with the shaft 14 have holes for the pivot (not indicated by the position), which are located on the same vertical axis, which is the geometric center of rotation of the carriage bogie, while the diameter of the hole in the ball 13 is greater than the diameters of the holes in the center plate 9 and liner 11. The hinge part 8 has a driver element 15 with an opening for the shaft 14 of the ball 13, as well as emptying 18, to lighten the weight of the structure (Fig. 2). The center piece 7 and the hinge part 8 include box-section shanks 19, intended for attachment to the center beam of the car by welding or by rivets. At the transition point of the driver element 15 of the hinge part 8 to the shank 19, stiffening ribs 20 are provided. The diameter of the ball 13 can be 250-350 mm. The hole in the clamping flange 16 for the exit of the shaft 14 of the ball 13 can be covered with a dirt cover.

Второй вариант исполнения. Все элементы устройства (фиг. 1, 2) повторяются из устройства первого варианта исполнения, но только шар 13 устройства для сочленения вагонов 6 крепится к шарнирной части 8 с помощью вала 14 конической формы и переходной втулки 21, имеющих конические сопрягаемые поверхности (фиг. 3).Second execution option. All elements of the device (Fig. 1, 2) are repeated from the device of the first embodiment, but only the ball 13 of the device for articulation of cars 6 is attached to the hinge part 8 by means of a tapered shaft 14 and an adapter sleeve 21 having tapered mating surfaces (Fig. 3 ).

Вагон-хоппер работает следующим образом. В пятнике, нижнем вкладыше и шаре выполнены отверстия для размещения шкворня тележки вагона. Оси этих отверстий, а также ось вала и центр шара, совпадают с осью шкворня, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона, причем вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части резьбовой гайкой. Вкладыши имеют внутреннюю сферическую поверхность, обеспечивающую максимальную площадь контакта с шаром, выполняющим функцию шарнирного соединения и несущим все эксплуатационные нагрузки. Детали, имеющие контактные поверхности и подвергающиеся повышенному износу, такие как шар с валом и вкладыши - выполняются из износостойких материалов или имеют неметаллическое износостойкое покрытие, увеличивая межремонтный срок эксплуатации. Крепление прижимного фланца к корпусу с помощью болтовых соединений обеспечивает надежную фиксацию вкладышей и шара и упрощает процесс их постановки и извлечения при изготовлении и ремонте устройства. Сборка деталей осуществляется с минимальными допусками, что предотвращает появление чрезмерного люфта и, соответственно, ударных нагрузок.The hopper car works as follows. Holes are made in the center plate, the lower insert and the ball to accommodate the carriage bogie pin. The axes of these holes, as well as the axis of the shaft and the center of the ball, coincide with the axis of the pivot, which is the geometric center of rotation of the carriage bogie, and the ball shaft is rigidly fixed in the driving element of the hinge part by a threaded nut. The liners have an inner spherical surface that provides the maximum contact area with the ball, which acts as a hinge joint and carries all operational loads. Parts that have contact surfaces and are subject to increased wear, such as a ball with a shaft and bushings, are made of wear-resistant materials or have a non-metallic wear-resistant coating, increasing the overhaul life. The fastening of the clamping flange to the body by means of bolted connections ensures reliable fixation of the liners and the ball and simplifies the process of their insertion and removal during the manufacture and repair of the device. The assembly of the parts is carried out with minimal tolerances, which prevents excessive backlash and, consequently, shock loads.

Использование предложенной конструкции обеспечивает три степени свободы сочлененным вагонам, повышает технологичность изготовления, надежность и ремонтопригодность устройства для сочленения вагонов за счет применения в качестве шарнира шара, обеспечения большой площади сопряжения поверхности шара с вкладышами, герметичности пар трения и использования в конструкции небольшого количества деталей.The use of the proposed design provides three degrees of freedom for articulated cars, increases the manufacturability, reliability and maintainability of the device for articulating cars due to the use of a ball as a hinge, providing a large interface area of the ball surface with liners, tightness of friction pairs and the use of a small number of parts in the structure.

Claims (14)

1. Вагон-хоппер, содержащий ходовую часть, автосцепное оборудование, две смежные секции, каждая из которых состоит из кузова, установленного на раму, рамы двух смежных секций соединены устройством шарнирного типа для сочленения вагонов и опираются в зоне устройства сочленения на общую ходовую тележку, при этом устройство шарнирного типа для сочленения вагонов включает в себя пятниковую и шарнирную части, пятниковая часть состоит из пятника, хвостовика коробчатого сечения и корпуса с внутренней полостью, отличающийся тем, что внутри полости корпуса пятниковой части установлены нижний и верхний вкладыши, которые посредством прижимного фланца, закрепленного сверху на корпусе, удерживают шар, плотно прилегающий по своей сферической поверхности к внутренним сферическим поверхностям вкладышей, при этом шар имеет вал переменного по высоте сечения, ось симметрии которого совпадает с осью отверстия, выполненного в шаре с противоположной стороны от вала и являющегося геометрическим центром поворота тележки, причем вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части.1. A hopper car containing a running gear, automatic coupler equipment, two adjacent sections, each of which consists of a body mounted on a frame, the frames of two adjacent sections are connected by a hinge-type device for joining the cars and rest in the area of the articulation device on a common running bogie, while the articulated device for articulating cars includes a center plate and a hinge part, the center plate part consists of a center plate, a box-section shank and a body with an internal cavity, characterized in that the lower and upper liners are installed inside the body cavity of the center plate part, which by means of a clamping flange , fixed on top of the body, hold the ball tightly adjoining on its spherical surface to the inner spherical surfaces of the liners, while the ball has a shaft of variable cross-section in height, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in the ball on the opposite side of the shaft and is geometric center turn from the trolley, and the ball shaft is rigidly fixed in the driving element of the hinge part. 2. Вагон-хоппер, содержащий ходовую часть, автосцепное оборудование, две смежные секции, каждая из которых состоит из кузова, установленного на раму, рамы двух смежных секций соединены устройством шарнирного типа для сочленения вагонов и опираются в зоне устройства сочленения на общую ходовую тележку, при этом устройство шарнирного типа для сочленения вагонов включает в себя пятниковую и шарнирную части, пятниковая часть состоит из пятника, хвостовика коробчатого сечения и корпуса с внутренней полостью, отличающийся тем, что внутри полости корпуса пятниковой части установлены нижний и верхний вкладыши, которые посредством прижимного фланца, закрепленного сверху на корпусе, удерживают шар, плотно прилегающий по своей сферической поверхности к внутренним сферическим поверхностям вкладышей, при этом шар имеет конический вал, ось симметрии которого совпадает с осью отверстия, выполненного в шаре с противоположной стороны от вала отверстия и являющегося геометрическим центром поворота тележки, причем вал конической формы шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части через переходные втулки, имеющие конические сопрягаемые поверхности с валом.2. A hopper car containing a chassis, automatic coupler equipment, two adjacent sections, each of which consists of a body mounted on a frame, the frames of two adjacent sections are connected by an articulated device for joining the cars and rest in the area of the articulation device on a common bogie, while the articulated device for articulating cars includes a center plate and a hinge part, the center plate part consists of a center plate, a box-section shank and a body with an internal cavity, characterized in that the lower and upper liners are installed inside the body cavity of the center plate part, which by means of a clamping flange , fixed on top of the body, hold the ball tightly adjoining on its spherical surface to the inner spherical surfaces of the liners, while the ball has a tapered shaft, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in the ball on the opposite side of the shaft of the hole and which is the geometric center of rotation trolley ki, and the shaft of the conical shape of the ball is rigidly fixed in the driving element of the hinge part through adapter sleeves having conical mating surfaces with the shaft. 3. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что расстояние между смежными секциями составляет 250-1050 мм.3. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between adjacent sections is 250-1050 mm. 4. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в месте перехода поводкового элемента шарнирной части к хвостовику коробчатого сечения, который закреплен к хребтовой балке вагона с помощью сварки либо заклепок, предусмотрены ребра жесткости.4. Hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that stiffeners are provided at the point of transition of the driving element of the hinge part to the shank of the box section, which is fixed to the center beam of the car by welding or rivets. 5. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пятник, нижний вкладыш и шар, центр которого расположен на оси отверстия в пятнике, с валом имеют отверстия под шкворень, которые расположены на одной оси, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона.5. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the center plate, the lower insert and the ball, the center of which is located on the axis of the hole in the center plate, with the shaft have holes for the king pin, which are located on one axis, which is the geometric center of rotation of the bogie carriage. 6. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части резьбовой гайкой.6. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the ball shaft is rigidly fixed in the driving element of the hinge part by a threaded nut. 7. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нижний и верхний вкладыши установлены с зазором между собой.7. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the lower and upper liners are installed with a gap between them. 8. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что между верхним вкладышем и прижимным фланцем, который крепится сверху к корпусу пятниковой части с помощью болтовых соединений, установлена тарельчатая пружина. 8. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that a disc spring is installed between the upper insert and the clamping flange, which is attached from above to the body of the center plate by means of bolted connections. 9. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что сферические поверхности вкладышей могут иметь неметаллическое износостойкое покрытие.9. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the spherical surfaces of the liners can have a non-metallic wear-resistant coating. 10. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что верхний вкладыш имеет в верхней части отверстие с размером, превышающим наибольший размер вала в основании с шаром.10. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the upper insert has an opening in the upper part with a size exceeding the largest dimension of the shaft at the base with a ball. 11. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что диаметр шара может составлять 250-350 мм.11. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the ball can be 250-350 mm. 12. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отверстие в прижимном фланце для выхода вала шара может быть закрыто грязезащитным кожухом.12. A hopper wagon according to claim 1 or 2, characterized in that the hole in the clamping flange for the exit of the ball shaft can be closed with a dust cover. 13. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пятниковая и шарнирная части выполнены методом литья.13. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the center plate and the hinge part are made by casting. 14. Вагон-хоппер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что шарнирная часть может иметь опустошение для облегчения веса конструкции.14. A hopper car according to claim 1 or 2, characterized in that the hinge part can be emptied to lighten the weight of the structure.
RU2020135041A 2020-10-26 2020-10-26 Hinge hopper car (options) RU2748101C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135041A RU2748101C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Hinge hopper car (options)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135041A RU2748101C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Hinge hopper car (options)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748101C1 true RU2748101C1 (en) 2021-05-19

Family

ID=75919771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135041A RU2748101C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Hinge hopper car (options)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748101C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777009C1 (en) * 2022-04-12 2022-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") Pivot connection node of cargo car

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0363268A1 (en) * 1988-10-03 1990-04-11 Arbel Fauvet Rail S.A. Coupling device for the vehicles of a train, and train so equipped
US5259322A (en) * 1989-04-07 1993-11-09 Dominguez Danilo A Five unit articulated covered hopper car
FR2921885A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-10 Igf Ind Arbel Fauvet Rail Sa POLY-ARTICULATED WAGON.
CN103587537A (en) * 2013-11-25 2014-02-19 南车二七车辆有限公司 Articulated type coal hopper car
RU190053U1 (en) * 2018-12-06 2019-06-17 РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД Articulated hopper car

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0363268A1 (en) * 1988-10-03 1990-04-11 Arbel Fauvet Rail S.A. Coupling device for the vehicles of a train, and train so equipped
US5259322A (en) * 1989-04-07 1993-11-09 Dominguez Danilo A Five unit articulated covered hopper car
FR2921885A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-10 Igf Ind Arbel Fauvet Rail Sa POLY-ARTICULATED WAGON.
CN103587537A (en) * 2013-11-25 2014-02-19 南车二七车辆有限公司 Articulated type coal hopper car
RU190053U1 (en) * 2018-12-06 2019-06-17 РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД Articulated hopper car

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778087C1 (en) * 2022-03-24 2022-08-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи") Hinge joint for freight cars (options)
RU2777009C1 (en) * 2022-04-12 2022-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") Pivot connection node of cargo car
RU2779330C1 (en) * 2022-04-12 2022-09-06 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") Article device for freight cars
RU2779043C1 (en) * 2022-04-14 2022-08-31 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") Freight car joint hinge joint
RU215643U1 (en) * 2022-11-01 2022-12-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи") PYATNIKOV PART OF THE CAR ARTICLE DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2944534B1 (en) Railcar bogie
US5613444A (en) Self-steering railway truck
US4580686A (en) Slackless self-adjusting rotary drawbar for railroad cars
US4458604A (en) Radial railway truck
EP2509845B1 (en) Improved intermodal rail vehicle to form a train
RU2480364C2 (en) Railway vehicle frame
KR20100016242A (en) Railway vehicle comprising pivoting end bogies
TWI746824B (en) Railway vehicle bogie comprising axles rigidly fixed to the body of the bogie
CZ280437B6 (en) Coupling device for two hinged vehicle units whose ends are supported on a common bogie
US4966291A (en) Slackless rotary drawbar assembly
US5065679A (en) Articulated coupling apparatus for connecting adjacent ends of a pair of railway cars together in a semipermanent manner
CA2209756C (en) Draft sill and wheel truck connection
RU2738496C1 (en) Hinge type device for cars coupling (embodiments)
RU2748101C1 (en) Hinge hopper car (options)
US5219082A (en) Male connection member for an articulated coupling arrangement
US20200385032A1 (en) Elastic bushing device of traction device and railcar bogie
RU2747063C1 (en) Articulated flat car (options)
RU2748083C1 (en) Tank car (options)
WO2018094004A1 (en) Articulated rail coupler
RU2775290C1 (en) Freight cars articulation device
US7261043B2 (en) Articulated railway bogie connector
RU223802U1 (en) Freight wagon coupling unit
RU223805U1 (en) Freight wagon coupling unit
RU223835U1 (en) Freight wagon coupling unit
RU223836U1 (en) Freight wagon coupling unit